Адрес: 105678, г. Москва, Шоссе Энтузиастов, д. 55 (Карта проезда)
Время работы: ПН-ПТ: с 9.00 до 18.00, СБ: с 9.00 до 14.00

Тепловая нагрузка на отопление: Неперехваченное исключение

Содержание

Неперехваченное исключение

Тепловая нагрузка – это количество тепловой энергии, которое необходимо для поддержания требуемой температуры в помещении. В нашей статье рассмотрим, как распределяется тепловая нагрузка, а также ее расчет.

Содержание:

  1. Как распределяется тепловая нагрузка
  2. Какие факторы влияют на тепловую нагрузку
  3. Расчет тепловой нагрузки

Как распределяется тепловая нагрузка

Рассмотрим водяное отопление: сумма тепловой мощности всех приборов отопления в доме должна равняться максимальной тепловой мощности котла. Чтобы узнать, как распределяется тепловая нагрузка, нужно учитывать некоторые факторы:

  1. Расположение в доме. Те помещения, которые расположены в середине дома, теряет меньше тепла, чем помещения, расположенные в торце или углу здания. 
  2. Высота потолка и площадь помещения.
  3. Необходимая температура в помещении. Если помещение расположено в середине дома, то температура должна быть 20°, а помещения, расположенные в торце или углу дома должны иметь температуру 22°.
    На кухне достаточно 18°, так как расположены электрические или газовые плиты. В ванной комнате должна быть самая высокая температура, она должна быть 25°. 
  4. Расстояние от источника тепла.
  5. Если в отопительной системе используется в качестве источника тепла, конвектор, электрообогреватели т.д., то нужный температурный режим устанавливается на термостате. А если используется воздушное отопление, то при помощи пропускной способности воздушного рукава поступает тепловой поток в помещение. Чтобы его регулировать можно подстроить положение решеток вентиляции с контролем температуры.

Какие факторы влияют на тепловую нагрузку?

На тепловую нагрузку влияют следующие факторы:

  • Толщина и материал стен. Стена из газосиликатных блоков и кирпичная стена имеют разные пропускные способности. 
  • Материал кровли и структура крыши. В утепленном чердаке будет намного меньше теплопотерь, чем в плоской крыше из железобетонных плит.
  • Площадь остекления. Естественно, чем больше будет окон, тем больше тепловые потери. 
  • Вентиляция. В зависимости от производительности вентиляционной системы происходит потеря тепловой энергии, а также потери происходят от отсутствия или наличия системы рекуперации тепла.
  • В различных регионах разный уровень инсоляции. Его можно определить степенью поглощения солнечного тепла наружными поверхностями. 
  • Температура на улице и в помещении, а именно их разница. Разницу можно определить тепловым потоком, который проходит через ограждающие конструкции. 

Расчет тепловой нагрузки

Чтобы определить тепловую нагрузку есть несколько методов расчета. Каждый из них имеет свои сложности и нюансы, поэтому лучше воспользоваться ниже перечисленными способами для более точного результата. Рассмотрим три простых способа расчета тепловой нагрузки:

  • Метод 1. Есть простой метол расчета, который основан на СНиП. 1 кВт тепловой мощности требуется для обогрева 10 кв. м. помещения. Полученный результат нужно умножить на региональный коэффициент. Рассмотрим некоторые коэффициенты в зависимости от региона: для умеренного климата коэффициент равен от 1,2 до 1,3; для южного региона коэффициент составляет 0,7-0,9; для крайнего северного региона принимает коэффициент от 1,5 до 2;
  • Метод 2. Хоть первый метод довольно-таки простой, но он имеет много погрешностей, поэтому опираться только на его результаты не следует. В первую очередь нужно обратить внимание на высотку потолков, которая в каждом помещении разная. Количество дверей и окон в здании также играет немаловажную роль. В квартире будут тепловые потери намного меньше, чем в частном доме. Именно все эти факторы влияют на тепловую нагрузку.
  • Выделим некоторую корректировку метода: на 1 кубический метр объема помещения применяется тепловая нагрузка 40 ватт; окно в помещении добавляет к показателю 100 ватт, а дверь 200 ватт; если квартира расположена в углу или торце дома, то она имеет коэффициент от 1,2 до 1,3, а в частном доме применяется коэффициент 1,5;
  • Метод 3. Но второй метод, как и первый не является точным. Именно поэтому стоит воспользоваться еще и третьим методом расчета. В данном методе учтены сопротивление стен и потолка, а также разность температур между воздухом в помещении и на улице. Для того чтобы в помещении был постоянный температурный режим необходимо количество тепловой энергии, которое будет совпадать с потерями через ограждающие конструкции и систему вентиляции. Но в этом методе все расчеты упрощены. Через вентиляционную систему теряется примерно от 30 до 40% тепла, через крышу уходит от 10 до 25%, через стены теряется от 20 до 30% тепла, а через пол, который расположен на грунте уходит от 3 до 6 %. 

Рассмотрим некоторые значения термического сопротивления:

  1. Кирпичные стены, которые выложены в 3 кирпича имеют сопротивление 0,592м2*с/Вт, в 2,5 кирпича — 0,502, в 2 кирпича – 0,405, в 1 кирпич – 0,187.
  2. Стены из газосиликатных блоков имеют сопротивление 0,476 для стены в 20 см, для стены в 30 см – 0,709.
  3. Для стены из бревна термическое сопротивление составляет 0,550 для диаметра 25 см, для 20 см – 0,440.
  4. Если толщина бревенчатого сруба равна 20 см, то сопротивление будет 0,440, а если 10 см – 0,353. 
  5. Для деревянного пола сопротивление составляет 1,85, для двойной деревянной двери – 0,21.
  6. Для штукатурки толщиной 3 см сопротивление равняется 0,035.
  7. Для перекрытия термическое сопротивление равно 1,43.
  8. Для каркасной стены толщиной 20 см с утеплением в виде минеральной ваты термическое сопротивление равно 0,703.
Стоит обратить внимание на следующие факторы: твердотопливные котлы не должны работать на мощности, которая меньше номинальной. Рассчитывать тепловую нагрузку на отопление обязательно.

Если выполнить все требования и правила перед устройством отопительной системы, то она будет работать без перебоев, а еще можно сэкономить на лишних затратах.

Читайте также:

Энергетическое образование

1.

Классификация тепловой нагрузки

Россия – страна с суровыми климатическими условиями. Отопительный период в большинстве регионов длится более 200 суток при средней температуре ниже –5 °C. В таких условиях поддерживать в зданиях параметры микроклимата, приемлемые для нормальной жизнедеятельности человека, не просто. Для целей теплоснабжения зданий приходится сжигать более 30 % всего добываемого в стране топлива, что составляет около 600 млн тонн условного топлива. Его рациональному использованию способствуют системы централизованного теплоснабжения, широко распространенные в крупных городах России, где сосредоточена основная часть населения.

Система централизованного теплоснабжения состоит из источника тепловой энергии, трубопроводных тепловых сетей и пунктов трансформации тепловой энергии и ее распределения между потребителями.

В большинстве случаев теплоснабжение – это создание комфортной среды в помещении – дома, на работе или в общественном месте. Теплоснабжение включает в себя также подогрев водопроводной воды и воды в плавательных бассейнах, обогрев теплиц и т.д. С учетом некоторых различий, применение в сфере теплоснабжения часто подразделяется на индивидуальное и централизованное.

Источниками тепловой энергии в системах централизованного теплоснабжения являются, как правило, теплоэлектростанции (ТЭЦ), а также районные котельные. Системы централизованного теплоснабжения, кроме разновидностей и особенностей источников тепловой энергии, различаются по виду теплоносителя, способу присоединения внутренних систем горячего водоснабжения (далее ГВС) и количеству труб для транспортировки теплоносителя.

Основным видом теплоносителя в системах централизованного теплоснабжения служит горячая вода. Пар в качестве теплоносителя практически не используется. Он иногда применяется в системах теплоснабжения промышленных предприятий, где одновременно подается для технологических нужд.

В зависимости от способа присоединения к тепловым сетям систем ГВС централизованное теплоснабжение может быть реализовано по закрытой схеме (водопроводная вода нагревается в подогревателях теплоносителем системы теплоснабжения) или по открытой (вода для целей ГВС поступает непосредственно из тепловых сетей).

Из возможного многообразия водяных тепловых сетей (одно-, двух-, трех- и многотрубные) наибольшее распространение получили двухтрубные. К ним для каждого из видов потребителей (системы отопления, ГВС, вентиляции и кондиционирования воздуха) можно отнести и многотрубные, прокладываемые от применяемых в ряде городов центральных тепловых пунктов (ЦТП) к отдельным зданиям.

Система централизованного теплоснабжения.

Одним из главных элементов системы централизованного теплоснабжения является тепловой пункт, в котором осуществляется связь между тепловыми сетями и потребителями тепловой энергии.

Использование нагретой воды для отопления помещений – дело совершенно обычное. При этом применяются самые различные методы переноса энергии воды для создания комфортной среды в помещении. Один из самых распространенных – использование радиаторов отопления.

Альтернативой радиаторам отопления служит подогрев пола, когда отопительные контуры расположены под полом. Контур подогрева пола обычно подключен к контуру радиатора отопления.

Вентиляция – фанкойл, подающий горячий воздух в помещение, обычно используется в общественных зданиях. Часто применяют комбинацию отопительных устройств, например, радиаторов отопления и подогрева пола или радиаторов отопления и вентиляции.

Виды тепловых нагрузок здания.

Горячая водопроводная вода стала частью повседневной жизни и ежедневных потребностей. Поэтому ваша установка должна быть надежной, гигиеничной и экономичной.

В некоторых зданиях существует возможность объединения воедино нескольких систем теплоснабжения различного назначения для использования энергии, образующейся при снижении температуры в каждой последующей системе. Сюда могут входить отопление, вентиляция, горячее водоснабжение, подогрев пола и подогрев воды в плавательном бассейне. Тепло может вырабатываться бойлером или тепловым насосом (геотермальное отопление), а затем подаваться через цепочку теплообменников в различные системы теплоснабжения. В радиаторную систему отопления тепло поступает непосредственно из бойлера при температуре 75 °С. Пластинчатый теплообменник передает тепло от бойлера в систему вентиляции при температуре 70 °С. Тепло для подогрева водопроводной воды приходит в третий пластинчатый теплообменник при температуре 65°С. Этот пластинчатый теплообменник также передает тепло в систему подогрева пола при температуре 30 °С. Четвертый теплообменник использует оставшееся тепло для подогрева воды в плавательном бассейне.

Распределение температур по видам тепловой нагрузки.

В системах централизованного теплоснабжения (СЦТ) по тепловым сетям подается теплота различным тепловым потребителям. Несмотря на значительное разнообразие тепловой нагрузки, ее можно разбитьна две группы по характеру протеканияво времени: сезонная и круглогодовая.

Изменения сезонной нагрузки зависят главным образом от климатических условий: температуры наружного воздуха, направления и скорости ветра, солнечного излучения, влажности воздуха и т. п. Основную роль играет наружная температура. Сезонная нагрузка имеет сравнительно постоянный суточный график и переменный годовой график нагрузки. К сезонной тепловой нагрузке относятся отопление, вентиляция, кондиционирование воздуха. Ни один из указанных видов нагрузки не имеет круглогодового характера. Отопление и вентиляция являются зимними тепловыми нагрузками. Для кондиционирования воздуха в летний период требуется искусственный холод. Если этот искусственный холод вырабатывается абсорбционным или эжекционным методом, то ТЭЦ получает дополнительную летнюю тепловую нагрузку, что способствует повышению эффективности теплофикации.

К круглогодовой нагрузке относятся технологическая нагрузка и горячее водоснабжение. График технологической нагрузки зависит от профиля производственных предприятий и режима их работы, а график нагрузки горячего водоснабжения – от благоустройства жилых и общественных зданий, состава населения и распорядка его рабочего дня, а также от режима работы коммунальных предприятий — бань, прачечных. Эти нагрузки имеют переменный суточный график. Годовые графики технологической нагрузки и нагрузки горячего водоснабжения также в определенной мере зависят от времени года. Как правило, летние нагрузки ниже зимних вследствие более высокой температуры перерабатываемого сырья и водопроводной воды, а также благодаря меньшим теплопотерям теплопроводов и производственных трубопроводов.

Одна из первоочередных задач при проектировании и разработке режима эксплуатации систем централизованного теплоснабжения заключается в определении значений и характера тепловых нагрузок.

Расчет тепловых нагрузок на отопление, горячее водоснабжение, вентиляцию

«Алтайский центр энергосбережения» производит расчет тепловых нагрузок на отопление, горячее водоснабжение, вентиляцию.

Актуальность выполнения расчетов тепловых нагрузок обусловлена высокой стоимостью тепловой энергии и постоянно растущими тарифами. К тому же, необходимо отметить, что тепловая нагрузка, закрепленная за зданиями и сооружениями, построенными в советское время, принята на основании укрупненных показателей 50-х годов и не отвечает действительности.

Фактическое потребление, как правило, меньше рассчитанного по проекту, поэтому обоснованность оплаты тепловой энергии, полученной потребителями,  во многом зависит от точности измерений и расчетов расхода тепла и теплоносителя, определения тепловых нагрузок и их распределение по группам потребителей.

Определение тепловой нагрузки здания необходимо при заключении договора с теплогенерирующей компанией при строительстве нового объекта, реконструкции существующего строения, а так же смене назначения отдельных помещений или в целом всего здания.

Необходимость проведения подобного рода расчетов обуславливается и при использовании автономного отопления. В этом случае при определении производительности теплогенерирующих установок определяется максимальная тепловая нагрузка на нужды систем инженерного оборудования (отопления, вентиляции и горячего водоснабжения).

Все расчеты выполняются в соответствии с требованиями, предъявляемыми теплогенерирующей компанией. Необходимо отметить, что в большинстве случаев данные расчеты, выполнение с учетом фактических теплозащитных качеств здания, показывают более низкие показатели, отличающиеся от договорных значений, полученных по укрупненным данным.

Расчет тепловых нагрузок осуществляется согласно требованиям СНиП.

При выполнении теплового расчета учитывается большой перечень характеристик объекта:

• Тип объекта ( жилое / нежилое здание, этажность, административное здание, квартира и пр.)
• Архитектурная часть: Размеры наружных ограждений (полы, стены, крыша), размеры проемов (окна, двери, балконы, лоджии).
• Значение температуры в каждом помещении
• Конструкции наружных ограждений (стен, полов, крыши): толщина, тип применяемых материалов и утепляющих прослоек.)
• Назначение помещений.
• Наличие и характеристики специальных или отдельно-стоящих помещений: бассейн, баня, и т.д.
• Число точек разбора горячей воды, количество человек, постоянно находящихся в здании.
• Другие данные ( в зависимости от назначения объекта). Например, количество работающих в смену, число рабочих дней в году, число рабочих смен необходимо знать для расчета теплопотребления рабочего цеха.

Помимо документального расчета тепловых нагрузок возможно проведение комплексного теплотехнического обследования, включающего в себя термографирование всех ограждающих конструкций. Тепловизионная диагностика позволит выявить и зафиксировать факторы, влияющие на теплопотери здания.

Для подтверждения данных полученных тепловизионным способом проводиться расчет сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций. Сопротивление теплопередаче покажет, каков будет реальный перепад температур при прохождении определенного количества тепла через 1м² конкретной ограждающей конструкции, а также сколько тепла уйдет через 1м² при определенном перепаде температур.

По итогу комплексного теплотехнического обследования локализуются участки с пониженной теплозащитой и рассчитываются общие, основные и добавочные потери теплоты.

Полученные данные позволят провести повышение теплозащитных качеств только тех участков ограждающих конструкций, которые в этом действительно нуждаются.

Выборочное повышение теплозащитных свойств ограждающих конструкций зарекомендовало себя как экономически эффективный метод энергосбережения.

По результатам расчета тепловых нагрузок выдается заключение, согласованное с энергоснабжающими организациями и имеющее основания для пересмотра договорных отношений с ними.

 

Вы можете оставить заявку на расчет тепловых нагрузок для Вашего здания. После получения заявки наш специалист свяжется с Вами и предоставит всю необходимую информацию.

 

Отправить заявку

Прогнозирование тепловой нагрузки на отопление с использованием ИНС | Архив С.О.К. | 2019

Среди большого количества научных работ, посвящённых применению нейросетевого моделирования в энергетике, лидирующую позицию занимает прогнозирование электропотребления. Взаимоотношения поставщика и промышленного потребителя на оптовом рынке электроэнергии и мощности заставляют последнего предоставлять данные о плановом почасовом графике электропотребления. Отклонения фактического графика от планового приводят к убыткам для промышленных потребителей.

Не менее актуальной является задача прогнозирования теплопотребления. Преимущества в прогнозном графике теплопотребления — отсутствие «перетопа» или «недотопа» у потребителя, рациональное использование топлива на источнике тепловой энергии, оптимальные тепловые потери в тепловых сетях, корректный подбор характеристик оборудования тепловых пунктов и инженерных коммуникаций здания. Перечисленные преимущества повышают уровень энергосбережения и, как следствие, приводят к экономии денежных средств.

Существующие методы расчёта тепловых нагрузок здания, которые основаны на нормативных документах РФ, всё чаще показывают несовместимость с принципами энергосбережения. Большинство параметров и коэффициентов, используемых в расчёте, являются укрупнёнными и статичными. При расчёте тепловой нагрузки на отопление результатом является максимальная нагрузка с необоснованным запасом. Из-за большого количества влияющих параметров, которые имеют различный вклад в физику процесса тепломассообмена, очень проблематично описать одним или несколькими уравнениями динамическую модель теплового потребления здания. Ввиду этого предлагается оценить возможность применения нейросетевого прогнозирования при расчёте тепловой нагрузки на систему отопления.

Для достижения цели работы решаются следующие задачи:

1. Дать краткую характеристику нейронным сетям.

2. С помощью программного комплекса Statistica подобрать наилучшую нейронную модель.

3. После обучения на эталонных (обучающих) данных получить минимальное отклонение на контрольных значениях.

ИНС — искусственная нейронная сеть, то есть набор элементарных преобразователей информации — нейронов, соединённых друг с другом каналами обмена информацией для их совместной работы. В настоящее время сформировались две ветви исследований. Первая, нейробиологическая, основывается на моделировании работы живого мозга, имея целью объяснить, каким образом в нём отображаются сложные объекты и связи между ними, как устанавливаются соответствие между хранящейся и поступающей извне информацией, как мозг обучается, и другие вопросы, касающиеся функционирования мозга. Второе направление исследований направлено на решение с помощью ИНС задач переработки информации в различных областях знаний, особенно в плохо формализуемых, где существующие модели субъективны и неадекватны. Наиболее впечатляющие результаты использования ИНС достигнуты при распознавании образов, при создании самообучающихся экспертных систем, при построении ассоциативной памяти и при решении оптимизационных задач большой размерности.

Нейрон представляет собой единицу обработки информации в нейронной сети. На блок-схеме рис. 1 показана модель нейрона, лежащего в основе искусственных нейронных сетей. В этой модели можно выделить три основных элемента.

1. Набор синапсов или связей, каждый из которых характеризуется своим весом или силой. В отличие от синапсов мозга, синаптический вес искусственного нейрона может иметь как положительные, так и отрицательные значения.

2. Сумматор складывает входные сигналы, взвешенные относительно синапсов нейрона. Эту операцию можно описать как линейную комбинацию.

3. Функция активации ограничивает амплитуду выходного сигнала нейрона. Эта функция также называется функцией сжатия. Обычно нормализованный диапазон амплитуд выхода нейрона лежит в интервале [0, 1] или [-1, 1]. В модель нейрона, показанной на рис. 1, включён пороговый элемент, который обозначен символом b. Эта величина отражает увеличение или уменьшение входного сигнала, подаваемого на функцию активации [1].

Многослойные персептроны (рис. 2) также называют «простыми нейронными сетями прямого распространения». Их можно рассматривать как обобщение линейных моделей, которые, прежде чем прийти к решению, выполняют несколько этапов обработки данных.

Самым важным свойством нейронных сетей является их способность обучаться на основе данных окружающей среды и в результате обучения повышать свою производительность. Обучение нейронной сети происходит посредством интерактивного процесса корректировки синаптических весов и порогов. Обучение — это процесс, в котором свободные параметры нейронной сети настраиваются посредством моделирования среды, в которую эта сеть встроена. Тип обучения определяется способом подстройки этих параметров. Это определение процесса обучения предполагает следующую последовательность событий:

1. В нейронную сеть поступают стимулы из внешней среды.

2. В результате этого изменяются свободные параметры нейронной сети.

3. После изменения внутренней структуры нейронная сеть отвечает на возбуждения уже иным образом [2].

Задачей данной работы является обучить нейронную сеть прогнозировать тепловую нагрузку на отопление. Входными переменными будут являться компоненты теплового баланса здания [3]:

QCOmax = Qтп – Qбыт. (1)

Тепловая нагрузка системы отопления зависит от коэффициента теплопередачи, площади поверхности ограждающих конструкций, температуры воздуха внутри помещения, температуры наружного воздуха, массового расхода инфильтрующегося воздуха, площади комнаты, массового расхода воздуха на вентиляцию, количества людей, установленной мощности осветительных и бытовых приборов. Выходным (прогнозным) значением являлась тепловая нагрузка на систему отопления. Обучающая выборка составляла 264 набора входных и выходных переменных.

В программном комплексе Statistica [4] было подобрано пять автоматизированных моделей нейронных сетей:

1. MLP 10–11–1. Многослойный персептрон с 11 нейронами в скрытом слое. Активационная функция нейронов скрытого и выходного слоёв — экспоненциальная. Среднее относительное отклонение выходных данных сети на тренировочных данных — 6,33%, на тестовых данных — 8,32%, на контрольных данных — 10,88%.

2. MLP 10–9-1. Многослойный персептрон с девятью нейронами в скрытом слое. Активационная функция скрытого слоя — логистическая, выходного слоя — тождественная. Среднее относительное отклонение выходных данных сети на тренировочных данных — 5,28%, на тестовых данных — 19,5%, на контрольных данных — 6,8%.

3. MLP 10–8-1. Многослойный персептрон с восемью нейронами в скрытом слое. Активационная функция нейронов скрытого слоя — логистическая, выходного слоя — тангенциальная. Среднее относительное отклонение выходных данных сети на тренировочных данных — 4,73%, на тестовых данных — 33,68%, на контрольных данных — 9,34%;

4. MLP 10–12–1. Многослойный персептрон с 12 нейронами в скрытом слое. Активационная функция нейронов скрытого слоя — логистическая, выходного слоя — тангенциальная. Среднее относительное отклонение выходных данных сети на тренировочных данных — 2,41%, на тестовых данных — 3,8%, на контрольных данных — 4,64%.

5. MLP 10–13–1. Многослойный персептрон с 13 нейронами в скрытом слое. Активационная функция нейронов скрытого слоя — экспоненциальная, выходного слоя — тождественная. Среднее относительное отклонение выходных данных сети на тренировочных данных — 6,18%, на тестовых данных — 8,31%, на контрольных данных — 8,12%.

Таким образом, на основе подобранных моделей можно сделать вывод о том, что наилучшим вариантом является модель сети MLP 10–12–1 с наименьшим средним относительным отклонением 4,74%. Применяемый программный комплекс Statistica позволяет без углублённых знаний программирования и нейронных сетей подобрать различные структуры, обучить модель на тренировочных данных и получить прогноз на контрольных.

Нейронные сети способны к обучению и прогнозированию достаточно близких к истинным зависимостям, а не простому «угадыванию». При правильном выборе набора входных переменных, а также структуры сети возможно получить более точное прогнозирование.

Тепловая нагрузка в зданиях — Проектирование зданий

Тепловая нагрузка (или тепловая нагрузка) — это термин, который можно использовать по-разному, когда речь идет о строительной физике.

Может использоваться для обозначения количества тепла в единицу времени (обычно в течение часа), которое требуется для обогрева данного помещения, чтобы поддерживать в нем заданную температуру. В плохо изолированных зданиях тепловая нагрузка будет больше, чем в теплоэффективных зданиях.Напротив, в здании с очень высоким уровнем тепловой эффективности потребность в отоплении может быть практически незначительной. В пассивных домах это около 15 кВтч/(м2 в год), что составляет примерно 10% энергии, используемой в обычных зданиях.

Термин «тепловая нагрузка» может также относиться к расчетной тепловой величине, используемой для определения мощности системы охлаждения, позволяющей ей поддерживать температуру ниже требуемого уровня в здании или помещении. Для этого необходимо учитывать всю потенциальную деятельность по производству тепла (источники тепла), включая солнечное излучение, людей, машины, освещение, кухни, компьютеры и т. д. в этом здании или пространстве.

Например, центр обработки данных, в котором размещаются компьютеры и серверы, будет создавать определенную тепловую нагрузку, связанную с электрической нагрузкой. Эта тепловая нагрузка должна быть поглощена и передана наружу системой охлаждения здания. После количественной оценки тепловой нагрузки инженеры HVAC могут спроектировать необходимую систему охлаждения, чтобы она могла эффективно поддерживать желаемую температуру в помещении.

Грубый и готовый метод расчета тепловой нагрузки в офисах с 2-3 работниками и 3-4 компьютерами определяется по следующей формуле:

Если жильцов больше, добавить 500 БТЕ за каждого дополнительного человека:

Таким образом, при прибытии четырех дополнительных жильцов тепловая нагрузка составит:

  • 8 460 + (500 x 4) = 10 460 БТЕ.

Тепловая нагрузка (и приток тепла) также может быть выражена в киловаттах (кВт).

  • Чтобы преобразовать БТЕ в кВт, 1 БТЕ = 0,00029307107 кВт.
  • Итак, из приведенного выше примера 10 460 БТЕ = 3,065 кВт.

Описанный выше метод может дать общее представление о тепловой нагрузке. Для достижения большей точности следует использовать более подробные методы.

3 типа нагревательных и охлаждающих нагрузок

Что такого в цифре три? У вас есть три мушкетера, три поросенка и три марионетки.Затем есть три забастовки (чего хочет каждый питчер), три ветви власти (исполнительная, законодательная и судебная) и три типа людей (те, кто умеет считать, и те, кто не умеет). И не забудем троих на спичке, троих мудрецов и троих. Сегодня мы рассмотрим еще одну большую тройку: три типа нагрузки на отопление и охлаждение. Вы знаете, что они собой представляют?

Нагрузка в зависимости от мощности

Прежде чем мы перейдем к трем типам нагрузки на отопление и охлаждение, было бы неплохо убедиться, что мы все четко понимаем разницу между двумя словами, которые легко спутать: нагрузка и мощность. Если вы новичок в жаргоне HVAC, легко пропустить различие, поэтому вот оно:

Нагрузка – количество тепла или охлаждения, необходимое зданию

Мощность – количество тепла или охлаждения, которое может обеспечить единица оборудования HVAC

Всякий раз, когда вы видите слово «нагрузка» в контексте отопления и охлаждения, оно относится к потребностям здания. Когда вы видите «мощность», это то, что может обеспечить нагревательное или охлаждающее оборудование.

Понял? Здорово.Давайте теперь перейдем к этим трем типам нагрузок, зная, что мы говорим о потребностях здания.

Расчетная нагрузка

Если вы спросите компетентного проектировщика ОВиК, какова холодопроизводительность дома, и он ответит вам, что это две тонны, он говорит о расчетной нагрузке . Это означает, что они рассчитали количество охлаждения, необходимого для дома, используя планы и спецификации для дома или фактические полевые данные для существующих домов. В основном входные данные при расчете постоянны ( e.например, теплоизоляция, ориентация дома…), но некоторые вещи меняются в течение дня или года ( например, температура наружного воздуха), а некоторые могут быть изменены жильцами ( например, температура в помещении).

Факторы, влияющие на охлаждающую нагрузку в доме

Протоколы расчетов, такие как Руководство ACCA J, определяют температуры, которые следует использовать в расчетах, и они называются расчетными условиями. Например, расчетная температура наружного воздуха летом в Атланте составляет 92°F.Рекомендуемая ACCA расчетная температура в помещении летом составляет 75 ° F. Зимой цифры Атланты составляют 23 ° F и 70 ° F.

Таким образом, ваша расчетная охлаждающая нагрузка определяется тем, сколько кондиционеров вам нужно, когда температура внутри и снаружи соответствует летнему расчетному уровню. Расчетная отопительная нагрузка – это количество тепла, которое вам необходимо, когда температура внутри и снаружи помещения соответствует зимнему расчетному уровню.

Экстремальная нагрузка

Если вы не живете в таком месте, как Санта-Моника, штат Калифорния, где всегда идеальная температура, вы, вероятно, понимаете, что расчетные нагрузки — это всего лишь ориентир.Дом никогда не будет проводить много времени в условиях проектных условий, поэтому, если вы подбираете свое отопительное и охлаждающее оборудование для точного соответствия расчетным нагрузкам, большую часть времени у вас будет оборудование неподходящего размера.

Экстремальные нагрузки возникают, когда вы получаете самые высокие или самые низкие температуры в вашем регионе. В Атланте в прошлом году мы опустились до однозначных цифр по Фаренгейту, что почти на 20 градусов по Фаренгейту ниже расчетной температуры. Летом 2012 года мы установили рекорд с высокой температурой 106°F.Должны ли мы устанавливать оборудование HVAC, способное выдерживать нагрузки от таких экстремальных температур?

Нет. Во-первых, если вы выполняете точный расчет нагрузки вручную J, у него есть встроенное заполнение. Нагрузки, которые вы рассчитываете, вероятно, будут на 15-20 % выше, чем фактическая нагрузка при проектных условиях, что дает вам запас прочности, чтобы выдерживать экстремальные нагрузки.

Во-вторых, если вы не живете в дырявом, неизолированном решете дома, будет задержка между тем, когда экстремальные температуры возникают на открытом воздухе, и тем, когда воздействие ощущается внутри дома.К тому времени, когда тепло от того 106 ° F дня начинает проникать внутрь дома, температура снаружи уже упала. Это один из способов, которыми изоляция и герметизация воздуха помогут вам.

В-третьих, экстремальные температуры наблюдаются в среднем около 1% времени. Да, будут годы с аномальной жарой и годы с периодами холода, но оборудование HVAC, подобранное в соответствии с расчетными нагрузками, и протокол выбора оборудования ACCA Manual S должны охватывать большинство экстремальных нагрузок, с которыми вы сталкиваетесь.

На мой взгляд, экстремальным нагрузкам уделяется больше внимания, чем они того заслуживают. Если у вас есть дом, который надлежащим образом герметизирован и изолирован, оборудование подходящего размера должно подойти. Если ваш дом недостаточно хорошо герметизирован или изолирован, а ваше оборудование HVAC не справляется с этой задачей, атакуйте корпус здания и систему распределения, прежде чем устанавливать более крупное оборудование. (Для получения дополнительной информации о том, что вы можете сделать, если ваше оборудование не справляется, см. статью, которую я написал вскоре после того, как мы установили рекорд высокой температуры в Атланте, 9 необычных советов по сохранению прохлады с помощью плохо работающего кондиционера .)

Частичная загрузка

Кажется, что экстремальные нагрузки всегда привлекают внимание, но на самом деле более пристального внимания заслуживают условия частичной нагрузки. В течение почти 99 % времени температура наружного воздуха будет менее экстремальной, чем расчетная температура для вашего местоположения. Подумай об этом. Вы встаете летним утром, смотрите на термометр и видите, что на улице 73°F. Возможно, днем ​​он поднимется до расчетной температуры, но даже в этом случае он не останется там надолго.

Таким образом, даже в день, когда вы достигаете расчетной температуры, ваша система отопления или кондиционирования воздуха будет работать в условиях частичной нагрузки большую часть дня.Еще одним фактором является сезонное изменение условий в периоды похолодания или отопительного сезона. В начале и конце сезона каждый день будет днем ​​с частичной загрузкой.

Проблема с режимами частичной нагрузки заключается в том, что большая часть оборудования для отопления и охлаждения работает с фиксированной мощностью. Если охлаждающая нагрузка составляет всего 6000 БТЕ/час, а у вас есть кондиционер на 24 000 БТЕ/час, этот кондиционер не будет работать очень долго, пока не достигнет заданного значения термостата. Этот дисбаланс не идеален для комфорта или осушения.

По мере того, как дома становятся более герметичными и лучше изолированными, дисбаланс усугубляется. Имея оборудование с фиксированной мощностью, минимальной мощностью 1,5 тонны для кондиционеров или 30-40 тысяч БТЕ/ч для печей, легко получить оборудование, которое никогда не будет нуждаться в полной мощности в небольших энергоэффективных домах. Затем, если вы будете чрезмерно вентилировать, пытаясь следовать рекомендациям стандарта ASHRAE 62.2-2013, вы можете в конечном итоге вырастить плесень во влажном климате.

Да, есть способы решения проблемы.Вы можете установить дополнительное осушение или использовать двухступенчатое оборудование для нагрева и охлаждения. Или вы можете пойти еще дальше и установить полностью модулирующее оборудование, такое как мини-сплит-тепловые насосы. Важно понимать нюансы нагревательных и охлаждающих нагрузок и последствия выбора типа оборудования. Мир проектирования HVAC уже не так прост, как раньше, когда вы могли использовать эмпирические правила или глупые протоколы, такие как Manual E (показано ниже). На самом деле, это никогда не было так просто.

Бедренная кость все еще соединена с бедренной костью, которая все еще соединена с коленной костью. Это три вещи, так что я надеюсь, что это означает, что я в группе, которая может делать математику!

 

Похожие статьи

Мы — 99% — расчетные температуры и негабаритные системы ОВКВ

3 причины, почему ваш 3-тонный кондиционер на самом деле не 3-тонный

Изучение жаргона — терминология и лакомые кусочки в области кондиционирования воздуха

Почему мощность кондиционера измеряется в тоннах?

 

Изображение притока тепла в летний день из Руководства ACCA J.

 

ВНИМАНИЕ: Комментарии проходят модерацию. Ваш комментарий не появится ниже, пока не будет одобрен.

Расчет тепловой нагрузки: важность при проектировании ОВКВ

Расчет тепловой нагрузки является фундаментальным навыком для проектировщиков и консультантов ОВКВ. Учтите, что охлаждение помещений является одной из самых высоких затрат энергии в зданиях, особенно летом. Однако, чтобы правильно определить размер системы охлаждения помещения, сначала мы должны знать количество тепла, которое должно быть отведено – именно в этом заключается цель расчета тепловой нагрузки.

Тепло в зданиях может исходить от внутренних источников, таких как электроприборы, или от внешних источников, таких как солнце. При расчете тепловой нагрузки учитываются все имеющиеся источники и определяется их общий эффект.

Обзор основных источников тепла

Несмотря на то, что существует много способов прямого или косвенного выделения тепла, ниже приведены некоторые из основных источников внутри зданий:

1) Приток солнечного тепла: Существует три различных способа проникновения солнечного тепла во внутренние помещения: теплопроводность, конвекция и излучение.Проводимость происходит через стены и крыши, так как они подвергаются воздействию разницы температур между внутренними помещениями здания и более теплой внешней средой. Конвекция относится к передаче тепла из-за объемного движения горячего наружного воздуха или движения внутреннего воздуха между поверхностями с разными температурами. Наконец, излучение — это прямая форма теплопередачи, возникающая, когда солнечный свет проникает в здания через окна или другие прозрачные поверхности. И излучение, и конвекция могут взаимодействовать с проводимостью на поверхностях стен и крыш.Для многих зданий солнце является самым большим источником тепла.

Приток солнечного тепла к конкретному помещению сильно зависит от его направления или выравнивания — учтите, что положение солнца на небе меняется в течение дня. Утром стены и окна, выходящие на восток, подвергаются воздействию прямых солнечных лучей. Поверхности, обращенные на юг, подвергаются воздействию прямых солнечных лучей в полдень, а поверхности, обращенные на запад, — во второй половине дня. Стены, обращенные на север, испытывают наименьший приток солнечного тепла.

В зависимости от того, как происходит приток солнечного тепла, его воздействие может ощущаться сразу или через некоторое время. Например, солнечное тепло, проникающее через стеклянные окна (излучение), имеет немедленный эффект. С другой стороны, когда приток тепла происходит за счет проводимости через стены, сами стены накапливают тепло, и ночью оно продолжает выделяться в помещении.

2) Человеческое тепло: Жильцы также являются основным источником тепла внутри зданий. Учтите, что человек ежедневно потребляет сотни калорий в виде пищи, и часть этой энергии выделяется в виде тепла в ходе метаболических процессов.Тепло, выделяемое человеком, еще выше при интенсивной физической деятельности, за счет потоотделения (потоотделения).

Учтите, что тепловое воздействие людей также увеличивается в зависимости от плотности людей. В результате человеческий вклад в общую тепловую нагрузку может быть особенно высоким в больших помещениях с кондиционированием воздуха, таких как холлы, аудитории, театры, кинотеатры и аэропорты.

3)Обогрев наружного воздуха: Более теплый воздух за пределами кондиционируемых помещений называется наружным воздухом или атмосферным воздухом. Из-за своей более высокой температуры наружный воздух имеет тенденцию повышать среднюю комнатную температуру, когда он входит в помещения.

Хотя некоторый воздухообмен является нормальным при открытых дверях и окнах, наружный воздух также может поступать в кондиционируемые помещения через неплотности вокруг дверей, окон и других элементов ограждающих конструкций. Тепло, удерживаемое наружным воздухом, в значительной степени исходит от солнца, но оно также может исходить от транспортных средств или других зданий.

4) Тепло от электрических и электронных приборов: Внутренние помещения заполнены электрическими и электронными приборами, такими как осветительные приборы, телевизоры, кофеварки, водонагреватели и т. д.Эти приборы потребляют электроэнергию и выделяют некоторое количество тепла в кондиционируемых помещениях. Используйте энергосберегающие приборы, чтобы свести к минимуму их нагревательный эффект.


Ищете инженера-проектировщика ОВКВ?


Процедура расчета тепловой нагрузки

Для расчета тепловой нагрузки необходимо провести обследование всех помещений здания и выявить все имеющиеся источники тепла. Затем, на основе рассчитанной тепловой нагрузки, проектировщик HVAC рекомендует тип системы кондиционирования воздуха, подходящий для применения, и ее требуемую мощность.Такой подход помогает владельцам собственности избегать крупногабаритных систем с более высокими начальными и эксплуатационными затратами, чем необходимо, а также малогабаритных систем, обеспечивающих недостаточное охлаждение.

Расчет тепловой нагрузки — это узкоспециализированная, трудоемкая и сложная задача, которую может выполнить только квалифицированный специалист по ОВиК. Это также очень важный шаг для достижения оптимальной производительности здания, обеспечивающий основу для выбора системы кондиционирования воздуха надлежащего типа и мощности для конкретного применения: жилой дом, холл, зрительный зал, театр, кинотеатр, аэропорт и т. д.

Если вы являетесь владельцем недвижимости, учтите, что специалисты по ОВиК обычно запрашивают дополнительную информацию, например, архитектурные планы здания. Процедура расчета начинается после того, как будут собраны все необходимые данные. Существует два возможных метода расчета тепловой нагрузки: вручную или с помощью программного обеспечения.

Ручной процесс: Данные, собранные в результате обследования здания и дополнительной документации, анализируются с использованием предварительно определенных уравнений и табличных параметров.Точные уравнения и табличные значения для использования определяются на основе геометрии здания, строительных материалов, а также приборов и строительных систем, находящихся внутри. На основании этих расчетов проектировщик ОВиК рекомендует систему кондиционирования воздуха подходящего типа и мощности.

Использование программного обеспечения: В настоящее время большинство проектировщиков ОВиК используют программное обеспечение, такое как Trace 700 и HAP (программа почасового анализа), для расчета тепловой нагрузки. Это по-прежнему требует достаточных технических знаний, но многие повторяющиеся и трудоемкие задачи автоматизированы.Все, что вам нужно сделать, это ввести данные, полученные в результате обследования здания, архитектурные планы и другую собранную соответствующую документацию. Программа автоматически вычисляет тепловую нагрузку, а также рекомендует требуемую мощность системы кондиционирования воздуха, что упрощает и ускоряет процесс.

Расчеты тепловой нагрузки выполняются для всех зон здания, а также определяется общая нагрузка здания. На основе этих расчетов проектировщики и консультанты HVAC могут предоставить технические рекомендации для достижения максимальной производительности.

Заключительные рекомендации

Профессиональные дизайнерские услуги могут показаться расходами, но на самом деле это инвестиции. Хорошо спроектированная система HVAC удовлетворяет потребности в охлаждении здания, которое она обслуживает, при оптимальной стоимости владения. Работа с профессионалами также гарантирует соблюдение кодекса и ускоряет оформление документов, что в Нью-Йорке может занять очень много времени.

Если в вашем доме достаточно места на крыше, рассмотрите возможность использования солнечной энергии. В Нью-Йорке есть отличные программы скидок, и вы можете уменьшить эффект солнечного нагрева, получив при этом чистый источник электроэнергии.

 

Примечание редактора: этот пост был первоначально опубликован в 2017 году и был переработан и обновлен для обеспечения точности и полноты.

ASHRAE Расчет отопительной и холодильной нагрузки | Открытия

Метод теплового баланса ASHRAE был впервые определен как предпочтительный метод для расчета нагрузки в Справочнике ASHRAE 2001 года — Основы, и в настоящее время он является наиболее широко применяемым методом расчета нагрузки для нежилых помещений среди практикующих инженеров-проектировщиков.Стандартный в отрасли метод теплового баланса ASHRAE включает ряд важных концепций, три из которых выделены ниже.

(1) Включить все космические поверхности  

Существует три «тепловых баланса», показанных на рисунке 1 метода теплового баланса (HB), и два из этих «тепловых балансов» применяются к каждой поверхности помещения или помещения.

С инженерно-конструкторской точки зрения есть два важных следствия:

  • Необходима точная геометрия модели, которая должна учитывать все поверхности пространства или комнаты, включая внутренние стены, потолки и полы.В некоторых случаях пол, контактирующий с землей, с высокой тепловой массой может даже отводить тепло из помещения при расчете охлаждающей нагрузки.
  • Слежение за солнцем должно учитываться в во всех помещениях , включая внутренние помещения, которые могут получать солнечное излучение утром или ближе к вечеру, когда угол наклона солнца ниже. Кондуктивный, конвективный и радиационный тепловой баланс рассчитывается непосредственно для каждой поверхности в помещении, поэтому отслеживание падающего солнечного излучения имеет решающее значение для точных расчетов солнечного излучения во внутренних пространствах по периметру и .На Рисунке 1 отчет о нагрузке на охлаждение для внутренней зоны показывает, что 11,5% нагрузки приходится на солнечную энергию.

(2) Сумма выигрышей ≠ Охлаждающая нагрузка  

Метод теплового баланса ASHRAE утверждает, что « сумма всех мгновенных притоков тепла в помещении в любой момент времени не обязательно (или даже часто) равна охлаждающей нагрузке для помещения в то же время ». Рисунок 2 пытается передать это явление, демонстрируя временную задержку, связанную с обсуждением «выигрыш против нагрузки».

С инженерно-конструкторской точки зрения есть три важных следствия:

  • Проектировщики должны рассмотреть возможность выполнения расчетов холодильной нагрузки для помещений и зон с полностью включенными всеми внутренними коэффициентами усиления (например, максимальной вместимостью), чтобы учесть это проектное условие, независимо от того, насколько редко может происходить этот сценарий. Мы называем эту практику «насыщением» внутренних коэффициентов усиления для расчета проектной охлаждающей нагрузки.
    • Обратите внимание, что при выборе центрального оборудования HVAC (например. грамм. Вентилятор кондиционера и охлаждающий змеевик) следует учитывать некоторое разнообразие нагрузки. Типичные значения могут составлять 90 % для жильцов, 80 % для освещения и 50 % для оборудования с подключаемой нагрузкой, в зависимости от функции помещения и режима работы. Некоторые исключения могут включать лаборатории, медицинские или фармацевтические приложения, которые могут иметь постоянное требование ACH.
    • При прогнозировании годовых показателей энергоэффективности/затрат/углерода здания мы не поощряем этот подход и вместо этого используем почасовые рабочие профили.
  • В то время как типичный расчет нагрузки выполняется для «расчетного дня», почасовые расчеты для каждого месяца должны рассчитываться для учета всех влияющих факторов, поскольку пиковая нагрузка может не обязательно приходиться на месяц пиковой внешней сушки -температура лампы.База данных расчетной погоды ASHRAE предоставляет эти данные для тысяч мест по всему миру. Расчетные данные включают в себя максимальные внешние температурные условия по сухому термометру для каждого месяца и соответствующие ежемесячные совпадающие температурные условия по влажному термометру, если скрытая нагрузка или более низкий угол наклона солнца являются влиятельной причиной пиковых условий.
  • Все строительные материалы в зданиях обладают теплоемкостью, поэтому тепловая масса каждого строительного узла включается в расчеты охлаждающей нагрузки, включая внутренние конструктивные узлы.Анализ любых заданных характеристик строительной сборки (общее значение U, теплоизоляция) должен также включать тепловую массу строительной сборки (легкая, тяжелая).

(3) Проверка результатов на соответствие эмпирическим правилам 

Хотя самая последняя версия справочника ASHRAE — Основные принципы (глава 18) предоставляет исключительную информацию о методе теплового баланса, она не включает много информации о результатах нагрузок и о том, как эти результаты сравниваются с эмпирическими правилами. Существуют различные варианты для обмена данными и просмотра результатов загрузки.

С инженерно-конструкторской точки зрения такая проверка дает три общих результата:

  • Сравните с эмпирическими правилами. Общие эмпирические правила будут различаться в зависимости от климата и космических функций (например, коридор или лаборатория). Например, типичные опубликованные значения, основанные на справочнике ASHRAE:
    • Отопление: ~ 10 БТЕ/ч.фут 2 [31.5 Вт/м 2 ]
    • Явное охлаждение
      • ~ 15 БТЕ/ч·фут 2 [47 Вт/м 2
      • ~ 1,0 кубических футов в минуту/фут 2 [4,5 л/сек/м 2 ]
  • Добавьте коэффициенты безопасности (припуски на запас). Два отчета электронной таблицы IESVE, показанные автоматически, включают 10 % для ощутимых нагрузок по охлаждению и 10 % для тепловых нагрузок. Это может варьироваться от компании к компании и даже от инженера к инженеру в одной компании.На коэффициенты безопасности могут влиять многие факторы, в том числе потери при распределении, качество регионального строительства, эксплуатация помещений и пусковые мощности.
  • Выберите и определите тип системы HVAC. Например, типичный лучистый пол может обеспечить ~13 БТЕ/ч·фут2 [~40 Вт/м2] явного охлаждения при условии отсутствия поступления солнечной энергии и 30 БТЕ/ч.фут2 [~90 Вт/м2] явного нагрева в зависимости от на готовом напольном покрытии. В качестве альтернативы, если необходимо выбрать полностью воздушную систему, можно выбрать диффузоры и размеры воздуховодов.Следующим шагом является расчет пропускной способности центральной системы HVAC.

Программное обеспечение IESVE использует метод теплового баланса (HB) для расчета холодильных и отопительных нагрузок помещений, зон и зданий в соответствии со стандартом ANSI/ASHRAE/ACCA Standard 183. Чтобы узнать больше о программном обеспечении для расчета, см. наши бесплатные руки -учебное видео ASHRAE по нагревательным и охлаждающим нагрузкам и размерам оборудования HVAC или напишите мне по адресу [email protected]

Отопительные/охлаждающие нагрузки | Экзаменационные инструменты PE HVAC и холодильного оборудования

Расчеты холодильной нагрузки — основы

Расчеты холодильной нагрузки обычно являются одним из первых расчетов, выполняемых инженером по ОВиК и холодильному оборудованию.Эти расчеты служат основой для определения размеров оборудования для кондиционирования воздуха. Чтобы определить размеры механического оборудования, инженер должен сначала определить, какое тепло передается в здание и какое тепло передается из здания. Сумма тепла, полученного и потерянного зданием, определит размер оборудования для кондиционирования воздуха.

Различные притоки и потери тепла в здании можно охарактеризовать как внешние или внутренние нагрузки. К внешним нагрузкам относятся кондуктивные и радиационные тепловые нагрузки, передаваемые через крыши, стены, световые люки и окна. Кроме того, наружный воздух может попасть в здание через вентиляцию или инфильтрацию, что создаст нагрузку на систему. Внутренние нагрузки включают тепловые нагрузки от людей, как скрытые, так и явные, нагрузки от освещения и различного оборудования, такого как компьютеры, телевизоры, двигатели и т. д.

Различные притоки тепла также можно разделить на явные и скрытые теплопритоки.Ощутимое тепловыделение характеризуется только изменением температуры без изменения состояния. Скрытые поступления тепла характеризуются накоплением влаги. Важно отметить, что в приведенной ниже таблице вентиляция, инфильтрация, люди и различное оборудование имеют явное и скрытое тепловыделение. Эти индивидуальные притоки тепла подробно обсуждаются в следующих разделах.

ТЕПЛОВАЯ МАССА и КОЭФФИЦИЕНТ ЗАпазДАНИЯ

При выполнении расчетов нагрузки важно понимать фактор запаздывания по времени. Когда солнце светит на поверхность стены рано утром, несмотря на то, что стена испытывает тепловую нагрузку, величина тепловой нагрузки, испытываемой В здании в это время, минимальна. Это связано с тепловой массой стены. Тепловая масса также известна как теплоемкость и определяется как способность материала поглощать тепло.

Использование тепловой массы показано в зданиях со стенами с высокой тепловой массой, которые поглощают тепло в течение дня, сохраняют тепло во время пребывания людей и выделяют тепло ночью, когда прохладно.

НЕОПРЕДЕЛЕННОСТЬ

Расчет притока тепла и определение нагрузки на охлаждение имеют очень высокую неопределенность. Это происходит из-за множества предположений, которые необходимо сделать, таких как нагрузки на жильцов, жильцов, графики, погодные условия на улице, графики работы оборудования и притоки тепла и т. д. Инженер должен признать, что следующие расчеты не являются наиболее точными способами расчета холодильной нагрузки и показаны только для выделения концепций, которые можно проверить на профессиональном инженерном экзамене. Существует несколько методов, используемых для расчета охлаждающей нагрузки, таких как радиантный временной ряд, полная эквивалентная разница во времени и методы CLTD/SCL/CLF. Метод CLTD/SCL/CLF показан в этом разделе, потому что это наиболее практичный метод, который можно протестировать без компьютера и за относительно короткий период времени (4 часа 6 минут на задачу).

Расчет холодопроизводительности — крыша/стена

Нагрузки от крыш и стен являются проводящими нагрузками.Тепло снаружи передается через кровельные или стеновые материалы, попадая в помещение. Если в задаче не предполагается никаких радиационных нагрузок или не учитывается время, то единственной нагрузкой является кондуктивная нагрузка от разницы температур снаружи и внутри помещения, как показано ниже.

Однако тепловой эффект от крыш и стен не так прост.Необходимо учитывать солнечное излучение на здание и время, необходимое для передачи тепла через материалы. Чтобы рассчитать суммарный эффект от разницы между внутренней и наружной температурой, воздействия солнечной радиации на стены и крышу и фактор времени из-за накопления тепла материалом кровли/стены, инженер должен использовать Охлаждение. Разница температур нагрузки или CLTD. Эти значения можно найти в книге ASHRAE Fundamentals от 1997 года и ранее.Эти таблицы организованы по широте, типу крыши или стены, месяцу и направлению ориентации стены. Кроме того, CLTD организован по часам дня. Автор не считает, что вам нужно будет искать эти значения в ASHRAE 1997 и что эти значения будут даны вам как часть задачи. Важно только понять, что такое CLTD и как его использовать, когда он задан в задаче.

Также важно отметить, что CLTD представляет собой упрощенный подход к определению тепловой нагрузки из-за крыш и стен.На самом деле тепловая нагрузка от крыш/стен также будет зависеть от многих других условий, таких как условия в помещении и тепло, излучаемое внутренней стеной/крышей во внутреннее пространство.

Расчеты охлаждающей нагрузки — Мансардное окно/окно

Тепловые нагрузки от световых люков и окон можно разделить на (2) типа нагрузок, кондуктивные и радиационные нагрузки.Токопроводящие нагрузки для световых люков и окон используют ту же формулу, что и для крыш и окон, снова показанную ниже.

Токопроводящие нагрузки

Радиационные нагрузки или пропускание солнечной энергии рассчитываются путем умножения площади окна или светового люка на коэффициент затенения и коэффициент нагрузки солнечного охлаждения.

Коэффициент затенения — это отношение пропускания солнечного света конкретным окном или световым люком по сравнению с прозрачным стеклом 1/8 дюйма.Коэффициент затенения обычно зависит от производителя стекла и может быть найден в данных производителя о продукте. Во время экзамена это значение должно быть указано вместе с коэффициентом нагрузки солнечного охлаждения. Коэффициент нагрузки солнечного охлаждения приведен в книге ASHRAE 1997 Fundamentals и, как и в CLTD, служит упрощенным подходом к расчету притока тепла. Кроме того, SCL организован аналогичным образом по световому люку/окну, ориентации, месяцу, широте и часу.

Вместо SC, производители окон/мансардных окон используют термин «коэффициент солнечного тепла» (SHGC). Этот член просто находится путем деления SC на 1,15. Более низкий SHGC или SC означает, что стекло пропускает меньше солнечного света, а более высокий SHGC или SC означает, что стекло пропускает больше солнечного света.

Национальный совет по рейтингу окон (NFRC) оценивает стекло и сертифицирует SHGC и U-Factor. Дополнительные параметры, такие как коэффициент пропускания видимого света, утечка воздуха и сопротивление конденсации, также тестируются и сертифицируются.

Расчеты холодильной нагрузки — люди

Тепловые нагрузки от человека зависят от уровня активности человека.ASHRAE свела в таблицу тепловые нагрузки, как явное, так и скрытое тепловыделение от людей в зависимости от уровня их активности, см. ASHRAE Fundamentals. Нагрузки от людей можно рассчитать, используя эти значения притока тепла, количество людей и коэффициент охлаждающей нагрузки, как показано в приведенных ниже уравнениях. Коэффициент охлаждающей нагрузки учитывает фактор временной задержки, и если он не указан, его следует принимать равным 1,0.

Ощутимые нагрузки

Скрытые нагрузки

R-значение означает термическое сопротивление и отражает способность материала сопротивляться нагреву.Это противоположно U-фактору и теплопроводности, которые являются мерами способности материалов проводить тепло. Соотношение между R-значением, U-фактором и теплопроводностью показано в следующей формуле.

Расчеты холодильной нагрузки — освещение

Тепловая нагрузка от освещения в здании определяется путем суммирования количества источников света каждого типа и мощности, затем преобразования ватт в БТЕ/ч и умножения этого числа на коэффициент использования и коэффициент специального допуска, как показано на рисунке ниже. уравнение.

Мощность света основана на заявленном производителем значении для ламп в осветительном приборе без учета балласта. Коэффициент использования освещения – это отношение времени, в течение которого свет будет использоваться. Этот коэффициент обычно равен 1,0 для большинства приложений, таких как офисы, классы, магазины, больницы и т. д. Коэффициент использования может варьироваться для кинотеатра или неактивного хранилища.Коэффициент специального допуска учитывает тепло от балластов. Этот коэффициент обычно равен 1,2 для люминесцентных ламп и 1,0 для ламп накаливания из-за отсутствия балласта в лампах накаливания.

Наконец, доля пространства — это доля общего тепла от света, которое передается в пространство. У светильников, расположенных на потолке, часть тепла может передаваться в камеру, а не в пространство.Это означает, что система кондиционирования воздуха, если обратка канальная, не увидит процент тепла, который передается в пленум. Если пленум используется как обратка, то кондиционер увидит общее тепло от освещения. Например, доля пространства для подвесного люминесцентного светильника (не потолочного) будет равна 1,0, потому что свет полностью попадает в пространство. С другой стороны, встраиваемый в потолок светильник может иметь долю пространства 0,5, что означает, что 50% его тепла передается в пленум, а остальные 50% передаются в пространство.

Расчеты холодильной нагрузки — Разное оборудование

Притоки тепла от разного оборудования можно найти по следующим уравнениям.

Первое уравнение используется для двигателей, где P равно номинальной мощности двигателя. Разделив мощность двигателя на КПД двигателя, можно учесть приток тепла из-за двигателя и приток тепла из-за неэффективности двигателя.Если двигатель используется постоянно, коэффициент использования будет равен 1,0. В противном случае коэффициент использования будет представлять собой долю времени, в течение которого оно используется, деленное на общее время, в течение которого пространство занято. Коэффициент нагрузки двигателя учитывает тот факт, что двигатели редко работают с номинальной мощностью. Например, если двигатель мощностью 1 л.с. фактически работает с мощностью 0,75 л.с., то коэффициент нагрузки увеличится на 0,75.

Второе уравнение описывает приток тепла от бытовых приборов, таких как микроволновые печи, тостеры, плиты, духовки и компьютеры. Входная энергия определяется путем изучения данных производителя о продукте или путем обращения к типичным значениям, указанным в ASHRAE Fundamentals. ASHRAE Fundamentals также содержит типичные коэффициенты использования и доли излучаемого тепла для типичного оборудования. Также в ASHRAE Fundamentals показаны явные теплопритоки для типовых единиц оборудования, которые не учитываются в приведенной ниже формуле.

Расчет холодопроизводительности — инфильтрация

Инфильтрация описывается как проникновение наружного воздуха в конструкцию здания.Эти утечки могут происходить через конструкцию здания или через входные двери. Инфильтрационные теплопритоки находятся по следующим уравнениям. Эти уравнения более подробно обсуждаются в разделе «Психрометрия».

Первое уравнение представляет собой общий приток тепла с использованием энтальпии. В этом уравнении должен быть известен объемный расход инфильтрационного или вентиляционного воздуха. Это значение преобразуется и умножается на разницу энтальпии между условиями наружного воздуха и условиями воздуха в помещении.

Следующие два уравнения разделяют общий приток тепла на явную и скрытую тепловые нагрузки.

Ощутимое тепловыделение рассчитывается путем умножения CFM инфильтрованного воздуха на разницу температур воздуха в помещении и снаружи.

Приток скрытого тепла рассчитывается путем умножения CFM инфильтрованного воздуха на разницу в соотношении влажности воздуха в помещении и наружного воздуха.

Важно отметить, что эти нагрузки не воспринимаются охлаждающим змеевиком напрямую. Это косвенные нагрузки, возникающие в каждом помещении с кондиционированием воздуха. Вентиляционный воздух виден непосредственно у змеевика, и поэтому этот воздух должен быть охлажден до температуры распределения приточного воздуха, которая намного ниже температуры воздуха в помещении.

Калькулятор нагрузки ОВКВ — оцените размер вашей системы отопления/охлаждения (в БТЕ)

Калькулятор ОВКВ

Этот калькулятор нагрузки HVAC (также известный как BTU Calculator) обеспечивает точную оценку тепловой нагрузки в реальном мире для как для отопления, так и для охлаждения . Кроме того, он предоставляет рекомендации по оборудованию (тип системы отопления/охлаждения, подходящий для вашего дома) и рассчитывает стоимость установки оборудования, включая работу и материалы!

Мы используем запатентованный алгоритм расчета BTU, который НЕ завышает мощность устройства. Большинство онлайн-инструментов дают вам более высокую оценку тепловой нагрузки, чем вам действительно нужно для вашего дома, чтобы продать вам более дорогое оборудование.

Оцените нагрузку системы HVAC сейчас:

Расчетная нагрузка Охлаждение/обогрев: 0 БТЕ

Рекомендуемое оборудование Рассчитайте, чтобы увидеть результаты

Посмотреть стоимость в вашем регионе Начните здесь — введите свой почтовый индекс

Как пользоваться калькулятором тепловой нагрузки

БОЛЬШОЕ ОБНОВЛЕНИЕ (24 июня 2020 г. ): Мы выпустили обширное обновление калькулятора, на разработку которого ушло более 150 часов, а теперь это более 900 строк кода! В этом новом релизе представлен алгоритм расчета цен и HVAC Equipment , который дает рекомендации, основанные на вашем климатическом регионе, размере вашего дома, наличии (или отсутствии) воздуховодов и/или плинтусных радиаторов в вашем доме.

Хотя расчет тепловой нагрузки в БТЕ был выполнен до этого обновления, многие домовладельцы не знали, какая система отопления и охлаждения им лучше всего подходит. Именно здесь наш новый алгоритм может дать интеллектуальную рекомендацию, которая включает в себя как мощность системы (для отопления и охлаждения), соответствующий тип системы, так и затраты на энергию/топливо.

СОВЕТ ДЛЯ ПРОФЕССИОНАЛОВ: Улучшение теплоизоляции дома (стен и чердака) и герметизация/изоляция воздуховодов существенно повлияют на нагрузку БТЕ вашей системы охлаждения/отопления. Экономия затрат на электроэнергию как для , охлаждающей , так и для , нагревающей , может достигать 15-25%!

Мы также рекомендуем, ЕСЛИ вы планируете использовать результаты этого расчета тепловой нагрузки для принятия решений о покупке, вам СЛЕДУЕТ проверить результаты с помощью этого подробного онлайн-оценщика Manual J.

Несколько систем отопления/охлаждения: Еще одной важной новой функцией является расчет стоимости установки нескольких систем отопления/охлаждения в больших домах (более 3000 кв.фут.), а также указать ведущие системы HVAC с максимально возможной БТЕ, а затем систему наименьшего размера для оставшейся части общей нагрузки БТЕ.

Например, если ваша тепловая нагрузка составляет 150 000 БТЕ, а максимальный размер жилого центрального кондиционера составляет 60 000 БТЕ (5 тонн), вам потребуются два компрессора по 60 000 БТЕ и система на 30 000 БТЕ (2,5 тонны). Алгоритм калькулятора выберет полноразмерную систему (системы) и наименьшую из необходимых систем, чтобы покрыть остальную часть требуемой нагрузки BTU, чтобы дать вам наиболее экономически эффективную оценку.

Оценка стоимости установки: инструмент оценит общую стоимость установки вашей новой системы ОВКВ, основанную на стоимости оборудования и среднем по стране трудозатратах + накладных расходах + прибыли, которую сантехники/подрядчики ОВКВ взимают за каждый тип системы.

Запланированные новые функции: Теперь, когда система рекомендаций по оборудованию и расчета стоимости полностью функциональны, мы планируем добавить 2 последние функции:

1) Расчет стоимости установки новых воздуховодов (при необходимости).
2) Оценка стоимости установки нового плинтуса или настенных радиаторов ИЛИ теплых полов (при необходимости).

Как рассчитать нагрузку HVAC


Важно, чтобы вы вводили точные/соответствующие данные в калькулятор БТЕ.Этот инструмент максимально приближает вас к сложной ручной оценке J. В противном случае вы можете получить слишком большую или слишком маленькую систему.

Шаг 1 (Климатический регион): Выберите свой климатический регион, используя карту региона в верхней части калькулятора. Например, если вы живете в Нью-Йорке или Нью-Джерси, выберите регион 3 (желтый). Если вы живете в Техасе, выберите регион 5 (красный) и т. д.

Шаг 2 (размер площади): Введите площадь вашего дома/здания или определенной площади, для которой вы производите расчеты.

Этот шаг Критический для точной оценки годовой нагрузки на отопление/охлаждение ваших систем HVAC! Если вы оставите все настройки по умолчанию и измените регион только с 1 на 5 и обратно, вы увидите огромное изменение в нагрузке охлаждения/обогрева в БТЕ.

Шаг 3 (комнаты/зоны): Введите количество комнат/зон, в которых вы хотите установить новую систему отопления/охлаждения.

Если вы планируете использовать систему центрального кондиционирования + тепловоздушная печь (канальная) или котел для отопления, количество зон не имеет большого значения с точки зрения оценки тепловой нагрузки.

Это значение наиболее полезно для определения типа бесканальной мини-сплит-системы, которую следует использовать.

Кроме того, мы обсуждаем ПЛЮСЫ и ПРОТИВ использования многозонной системы по сравнению с установкой нескольких бесканальных систем теплового насоса с одной зоной в нашем руководстве по установке Mini Split DIY.

Шаг 4 (высота помещения): Выберите среднюю высоту потолка вашего дома. В большинстве случаев это значение должно быть равно 8 футам. Однако, если у вас высокие потолки или сводчатые потолки, ОБЪЕМ вашего пространства будет выше.

Для соборных/сводчатых потолков сложите наименьшую высоту стены + высоту пика и разделите на 2, чтобы получить среднее значение. Например:

Ваша внешняя стена имеет высоту 8 футов, а самая высокая точка на потолке — 12 футов. В этом случае средняя высота потолка составляет 10 футов:
(12 + 8) / 2 = 10

.

Шаг 5 (Степень изоляции): Большинство домов в США, построенных в период с 1978 по 2000 год, будут иметь 4-дюймовые стойки с изоляцией стен R-13, а крыша / чердак должны иметь теплоизоляцию R-38. Если это соответствует вашему дому, оставьте это значение по умолчанию (средняя теплоизоляция стен R-13).

Если у вас новый дом с 6-дюймовыми шпильками, у вас будет изоляция R-18. В этом случае выберите значение «Более среднего».

В большинстве случаев вам не следует использовать значение «Очень хорошая теплоизоляция», если только у вас не «Суперизолированный» дом.

Если у вас частично изолированный дом, выберите «Меньше среднего» или «Плохо изолированный».

Эти два значения являются наиболее важными с точки зрения нагревания, когда потери тепла будут самыми высокими.Если вашей основной причиной установки новой системы HVAC является охлаждение, мы рекомендуем использовать значение «Меньше среднего», чтобы не увеличивать размер вашего охлаждающего оборудования.

Шаг 6 (Windows): Выберите среднее количество окон в вашем доме. Если у вас ~1 окно или меньше, на каждые 8 ​​футов длины наружной стены выберите «Среднее количество».

Если у вас более 1 окна, для каждых 8 футов длины наружной стены выберите «Больше среднего»

Шаг 6 (герметичность окон/дверей): Выберите соответствующий уровень изоляции окон/дверей. В большинстве случаев оставьте это значение по умолчанию «Среднее».

Понимание результатов расчета нагрузки HVAC

В отличие от других онлайн-калькуляторов HVAC, мы предоставляем расчетную тепловую нагрузку (размер системы в БТЕ/ч) для как для обогрева, так и для охлаждения , а также рекомендуемый тип и размер оборудования HVAC!

Вы получите ДВА результата:

1) Нагрузка на охлаждение и обогрев в БТЕ – это фактическое расчетное количество БТЕ в час и ТОН, необходимое для обогрева/охлаждения вашего помещения.
2) Наиболее подходящий тип нагревательного/охлаждающего оборудования для ваших нужд.

1) Расчетная тепловая нагрузка

Вы получите приблизительную нагрузку в БТЕ/Тоннах для вашего дома, исходя из информации, которую вы ввели в калькулятор, и вашего региона. Результаты БТЕ как для нагрева, так и для охлаждения рассчитываются с использованием нашего оптимизированного алгоритма расчета БТЕ, который является более «консервативным», чем большинство подрядчиков HVAC и продавцов оборудования дают вам.

В среднем эти значения будут на 20-30% ниже «оценки подрядчика».Однако мы рекомендуем вам использовать меньшие числа по причинам, описанным выше.

2) Рекомендация по оборудованию HVAC

Наш калькулятор пытается предоставить наилучшее соответствие / рекомендацию по оборудованию для использования в вашей конкретной ситуации, основываясь на вашем климатическом регионе и других входных данных.

Рекомендация по оборудованию нуждается в дополнительных разъяснениях, поскольку ситуация у каждого человека индивидуальна. В идеале этот калькулятор идеально подойдет для нового дома, где у вас есть полный контроль над дизайном и спецификациями типа оборудования HVAC, которое будет использоваться.Однако большинство домовладельцев в США имеют дело с существующими домами, что накладывает определенные ограничения.

Во-первых, если у вас дома есть система воздуховодов , наиболее экономичной системой для вас будет центральный кондиционер + воздухонагреватель. В очень жарком климате печь можно заменить электрическим нагревательным змеевиком, который обеспечит теплый воздух в редкие холодные дни/ночи.

Если вы не имеете воздуховодов и живете в климатических зонах 1, 2 или 3 – лучшая система отопления – это бойлер принудительного нагрева (с плинтусами, настенными радиаторами или теплым полом), а лучшая система охлаждения – мультиварка. -зональные бесканальные (мини-сплит) кондиционеры, которые экономичны и чрезвычайно эффективны.

В регионах 3, 4 и 5 редко бывает очень холодная погода. В этих районах зимы очень мягкие, а средние низкие температуры выше 0 градусов по Фаренгейту. Следовательно, высокоэффективная бесканальная (мини-сплит) система теплового насоса может (и должна) использоваться как для обогрева, так и для охлаждения. Это самый экономичный* тип отопления/охлаждения, который вы можете получить.

Бесканальные тепловые насосы могут как обогревать, так и охлаждать ваш дом при температуре окружающей среды до -15 градусов по Фаренгейту, и они довольно хорошо справляются с обеими задачами. Так как они могут обеспечивать отопление, при этом потребляя довольно мало электроэнергии (в 3-4 раза меньше, чем электрические обогреватели), вам может не понадобиться устанавливать дополнительную систему отопления, будь то печь или котел, сэкономив себе около 7 000-12 000 долларов США + затрат на установку.

Однако они не должны быть вашим ЕДИНСТВЕННЫМ источником отопления в климатических зонах 1 и 2, где зимой очень холодно и часты перебои в подаче электроэнергии, так как тепловые насосы без воздуховодов работают на электричестве. Если у вас есть резервная система отопления (например, старый котел или газовая/пеллетная печь, и вы можете продержаться несколько дней без электричества в случае отключения электроэнергии, то вы можете использовать тепловые насосы в качестве основного источника отопления даже в более холодных регионах.

Большим преимуществом является то, что бесканальные системы являются «модульными» и работают на уровне зоны.Так что, если вы проводите большую часть дня в гостиной, нет необходимости охлаждать или обогревать весь дом! Вам нужно запустить только 1 зону. Ночью можно выключить зону гостиной и включить зоны в спальнях.

Более того, бесканальные системы примерно в 2 раза более эффективны, чем даже высокоэффективные современные системы центрального кондиционирования, а это означает, что ваши счета за электроэнергию будут в 2 раза ниже! На самом деле даже больше, чем в 2 раза, из-за зонирования, которое практически невозможно сделать с центральными системами кондиционирования.

* В то время как в большинстве южных штатов стоимость электроэнергии очень низкая (около 0,10–0,13 долл. США за кВт·ч), в таких местах, как Калифорния, стоимость электроэнергии часто превышает 0,30 долл. США за кВт·ч, а цены в ПИКЕ могут доходить до 0,50 долл. США за кВт·ч. идеальна бесканальная система кондиционирования воздуха / отопления, так как они часто в 2 раза эффективнее, чем центральный кондиционер, и вы можете кондиционировать только те части вашего дома, где вам действительно нужен холодный или теплый воздух, вместо того, чтобы охлаждать / обогревать весь дом, в то время как ты сидишь в гостиной!

Совет профессионала: Если в вашем доме в настоящее время нет воздуховодов, и ваш дом одноуровневый (ранчо/накидка), то воздуховоды и кондиционер + печь можно установить на чердаке, используя гибкие изолированные воздуховоды. Это намного дешевле, чем традиционные воздуховоды из листового металла, которые необходимо установить из подвала и распространить на все ваши комнаты, особенно если ваш дом состоит из нескольких уровней.

В этом случае установка Central AIR значительно дешевле, чем установка бесканальных тепловых насосов. Однако из-за огромной разницы в эффективности система без воздуховодов быстро покроет первоначальную разницу в затратах, сэкономив в среднем 40% эксплуатационных расходов!

Руководство по размерам ОВКВ

Чтобы обеспечить достаточную мощность для обогрева или охлаждения вашего жилого помещения, необходимо подобрать систему ОВКВ нужного размера для вашего дома/здания.Если ваша система отопления или охлаждения слишком мала, вы не получите достаточно БТЕ, и пространство будет неудобным.

Если вы получите слишком большую систему, вы будете переплачивать за дополнительную мощность: Большая система = более высокая стоимость установки. Вы также будете платить слишком много за эксплуатационные расходы (будь то газ, электричество или масло) в будущем.

Большинство подрядчиков по ОВКВ/сантехнике не хотят тратить время на надлежащий расчет (используя ручной метод J) тепловую нагрузку и тепловые потери вашего дома (или отдельных комнат).Таким образом, вместо того, чтобы покрыть свои «базы», ​​99% профессионалов выбирают системы большего размера (которые, как объяснялось выше, стоят дороже в установке и эксплуатации).

ПРИМЕЧАНИЕ: Большинство подрядчиков и дистрибьюторов оборудования используют ЗАВЫШЕННЫЕ значения БТЕ/ч при расчете тепловой нагрузки и размера установки (в тоннах/БТЕ), в первую очередь, чтобы прикрыть свои спины.

В нашем калькуляторе используются более низкие значения БТЕ/ч как для обогрева, так и для охлаждения, чтобы получить более «реальную» оценку тепловой нагрузки. Тем не менее, мы настоятельно рекомендуем , чтобы вы (или ваш подрядчик) выполнили ручной расчет тепловой нагрузки вашего дома или конкретной области, прежде чем принимать какие-либо решения о покупке!

Этот калькулятор предназначен только для информационных целей!

Стоимость установки HVAC

Стоимость установки

HVAC варьируется в зависимости от региона, в зависимости от местной стоимости жизни. Однако цены на оборудование примерно одинаковы в большинстве штатов. Вот типичные цены на центральный кондиционер (центральный кондиционер + воздухонагреватель), водогрейные котлы или мини-сплит-системы без воздуховодов.

Обратите внимание, , что центральный кондиционер и воздухонагреватель могут быть установлены вместе или по отдельности. Однако, если у вас есть только центральный кондиционер, вам также нужна система отопления. Поскольку Central Air и Furnace можно штабелировать, они прекрасно работают вместе друг с другом.

Мы используем размер дома 2300 кв. футов (в среднем по США для существующих домов на одну семью) для расчета стоимости.

  • ЦЕНТРАЛЬНЫЙ КОНДИЦИОНЕР СТОИМОСТЬ: 4-тонный, 14 SEER Central Air стоит около от 5595 до 7837 долларов . Система поставляется с электрическим нагревательным змеевиком. Включает демонтаж старого центрального конденсатора переменного тока и змеевика, а также повторное использование существующих медных линий и электрических соединений. Обновление до 16 SEER будет стоить около 800-1200 долларов дополнительно.
  • ЦЕНТРАЛЬНЫЙ ВОЗДУХ (КОНДИЦИОНЕР + ПЕЧЬ): Комбинированная система центрального кондиционирования стоит от от 7 976 до 11 171 долл. США за 4-тонный центральный кондиционер 14 SEER с газовой печью 80K BTU, КПД 96%.Включает демонтаж старого центрального конденсатора переменного тока и змеевика, а также повторное использование существующих медных линий и электрических соединений.
  • БОЙЛЕР (излучающее тепло): Запуск котлов с принудительной подачей горячей воды 4 683–6 130 долл. США для обычного газового/масляного котла ИЛИ 6 934–10 623 долл. США для конденсационного котла со встроенным безрезервуарным водонагревателем, например, Navien, Bosch, Виссманн. Включает демонтаж старого котла и повторное использование существующих радиаторов/водопроводов.
  • БЕСПРОВОДНЫЕ ТЕПЛОВЫЕ НАСОСЫ: Мини-сплит-система для всего дома на 4-5 зон будет стоить 13 876 – 18 058 долларов . Эти системы могут очень эффективно обогревать и охлаждать ваш дом. Включает установку новых медных линий хладагента и электрическое подключение 240 В, 1 внешний компрессор и 4-5 внутренних «настенных» блоков. Напольные, тонкие воздуховоды, потолочные кассетные внутренние блоки обойдутся дополнительно в 300-400 долларов за каждую зону. Оцените стоимость мини-сплита в вашем регионе.

Если вы хотите получить расценки на ОВКВ в вашем регионе, позвоните в местный знакомый вам установщик ОВКВ или ваша семья/друзья могут порекомендовать или запросить бесплатную оценку через нашу реферальную программу.

Выбор лучшей системы вентиляции и кондиционирования для вашего дома

Используйте следующие рекомендации, чтобы выбрать лучшую систему отопления/охлаждения для вашего дома.

Как упоминалось выше, если вы живете в регионах с северным климатом, мы рекомендуем газовый котел для отопления и бесканальный (мини-сплит) кондиционер для охлаждения. Если у вас уже есть воздуховоды, в краткосрочной перспективе будет дешевле использовать центральный кондиционер + печь с горячим воздухом.

Однако в некоторых случаях вы получите рекомендацию Mini Split как для охлаждения, так и для обогрева, но размер BTU будет другим.

Мы знаем, что эта часть сбивает с толку. Итак, давайте посмотрим на это подробно:

Рейтинг большинства мини-сплитов основан на их ОХЛАЖДАЮЩЕЙ способности. Мини-сплит на 12 000 БТЕ (1 тонна) будет иметь номинальную производительность, близкую к 12 000 БТЕ/ч. Однако эти же блоки могут НАГРЕВАТЬ! И большинство моделей Mini Split более высокого класса будут иметь гораздо более высокую теплопроизводительность!

Пример: 9000 BTU Fujitsu RLS3H (одна зона) имеет максимальную теплопроизводительность 21000 BTU ! Поэтому, если вы живете в зонах 3, 4 и 5 и планируете установить бесканальную систему для всего дома, при выборе оборудования используйте размер ОХЛАЖДЕНИЯ.В большинстве случаев доступных тепловых БТЕ будет более чем достаточно!

В регионах 1 и 2 вам необходимо внимательно изучить технические характеристики вашего устройства. Однако в большинстве случаев в более крупных системах (2-8 многозонных установок) разница в БТЕ нагрева и охлаждения не так велика, как в приведенном выше примере. Поэтому вам придется либо немного увеличить размеры, либо установить несколько однозонных блоков по всему дому, чтобы получить максимальную эффективность и доступную мощность.

Если вы не уверены, какой тип системы отопления или охлаждения установить в вашем доме, получите 3-4 бесплатных оценки от местных специалистов по HVAC.

Мини-сплиты для холодного климата: хорошо ли они согревают?

Многие домовладельцы, желающие добавить эффективную систему отопления, которую можно использовать в холодные месяцы года, очень скептически относятся к установке мини-сплит-теплового насоса. В конце концов, они в основном используются для целей охлаждения. Однако реальность такова, что если вы приобретете сплит-тепловой мини-насос, ПРЕДНАЗНАЧЕННЫЙ для холодной погоды, он нагреет ваше помещение таким образом, что вы удивитесь – вам будет очень тепло и весело!

Вместо того, чтобы перечислять все плюсы и минусы и возможные сценарии, я приведу пример. Пять лет назад в начальной школе Нью-Брук в Ньюфане, штат Вермонт, были установлены бесканальные тепловые насосы + солнечные панели для ОТОПЛЕНИЯ и охлаждения здания с резервным пропановым котлом (только для дней с температурой ниже -4F). Это был беспрецедентный выбор отопления для школьного здания в этом районе, и многие люди были против. Тем не менее, апгрейд был окончательно одобрен и работает очень эффективно по сей день.

Это означает, что тепловые насосы могут производить достаточно тепла в холодном климате И при этом быть экономичными! Соедините это с крышной солнечной батареей, и через 5-8 лет у вас будет бесплатное отопление.

Однако, если ваша энергия упадет, вы можете остаться без тепла! Поэтому важно иметь запасной план, если вы живете в северном климате и хотите использовать мини-сплит-тепловые насосы для отопления!



Преимущества испытаний вашей системы HVAC на тепловую нагрузку

Тепловые и охлаждающие нагрузки помещения описывают количество энергии, необходимое для поддержания комфортной температуры. Если вы не проводите испытания на тепловую нагрузку, вы рискуете купить кондиционер неподходящего размера.В этом посте объясняются преимущества выполнения расчетов тепловой нагрузки.

Почему важны испытания тепловой нагрузкой?

Проще говоря, испытания на тепловую нагрузку гарантируют, что ваш блок переменного тока поддерживает комфортную температуру в вашем доме при максимальной энергоэффективности.

При выполнении на этапе строительства дома расчеты нагрузки HVAC информируют о каждом аспекте вашей системы, от размера кондиционера до воздуховодов. Однако большинство строителей не выполняют фактические расчеты нагрузки; они просто используют эмпирические рекомендации, основанные на квадратных футах.(Обычно это 1 тонна — или 12 000 БТЕ — на каждые 400 квадратных футов.) К сожалению, площадь в квадратных футах — это только одна часть расчета. Другие факторы, которые следует учитывать, включают:

  • Направление дома
  • Количество, размещение и типы окон
  • Другие поверхности, которые нагреваются или теряют тепло
  • Местный климат
  • Уровни изоляции стен, полов и потолков
  • Сколько человек проживает в доме

Невыполнение испытаний на тепловую нагрузку обычно приводит к тому, что подрядчик устанавливает кондиционер неправильного размера. И будь он слишком большим или слишком маленьким, блок переменного тока неправильного размера будет стоить вам дороже.

Что происходит, когда ваш кондиционер слишком мал?

Когда ваш кондиционер слишком мал, ему приходится работать намного усерднее, чтобы поддерживать нужную температуру в вашем доме. В разгар лета это означает, что ваш кондиционер работает почти круглосуточно, но никогда не охлаждает ваш дом по-настоящему.

Результатом этих длинных циклов являются огромные счета за электроэнергию.Эти длительные периоды работы также создают огромную нагрузку на вашу систему HVAC, серьезно влияя на срок ее службы.

Может ли ваш кондиционер быть слишком большим?

Мы знаем, что «чем больше, тем лучше» — это общепринятая мантра. Однако, когда дело доходит до вашего кондиционера, слишком большой не лучше, чем слишком маленький.

Как и большинство продуктов, кондиционеры предназначены для работы в идеальных условиях. Это означает, что они предназначены для работы в течение определенного периода времени, чтобы достичь нужной температуры.Когда устройство слишком велико, оно делает что-то, называемое коротким циклом . Это потому, что ему не нужно работать так долго, как это было задумано, чтобы охладить пространство. Короткая езда на велосипеде приводит к неэффективности использования энергии, подобно тому, что вы испытываете при вождении автомобиля во время движения с частыми остановками по сравнению с ездой на постоянной скорости по шоссе.

Короткие циклы также сокращают срок службы вашего устройства, поскольку оно чаще включается и выключается. И это часто приводит к тому, что дом кажется «липким», потому что устройство не работает достаточно долго, чтобы осушить воздух.Наконец, конечно, первоначальные затраты выше и для более крупного кондиционера.

Какова пиковая тепловая нагрузка?

Пиковая тепловая нагрузка показывает, сколько тепла теряет ваш дом из-за внутренних и внешних конструктивных факторов. Сюда входят потери тепла через:

  • Открытые стены
  • Крыша и потолок
  • Окна, двери и щели
  • Пол и фундамент
  • Стены и полы чердаков и подвалов

Также учитывается холодный воздух, поступающий через такие отверстия, как окна, двери и щели.

Какова пиковая нагрузка на охлаждение?

Пиковая нагрузка на охлаждение показывает, сколько тепла получает ваш дом благодаря конструкции и окружающей среде. По сути, это то же самое, что и пиковая отопительная нагрузка, но он измеряет пути, по которым охлажденный воздух выходит из вашего дома, а также то, как в него входит горячий воздух.

Тем не менее пиковая нагрузка на охлаждение отличается в зависимости от времени суток в середине лета. Именно здесь ориентация вашего дома (направление, на которое он обращен) и окна играют большую роль в определении пиковой нагрузки на охлаждение.Это связано с тем, что приток солнечной энергии (то есть тепло от солнца) может быть значительным даже в ранние утренние часы для окон, выходящих на восток.

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.